12.6: Fotosíntesis C4 y CAM
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Si hace demasiado calor o seca, las plantas suelen cerrar sus estomas para evitar la pérdida de agua. Esto\(\ce{CO2}\) evita que entre en la hoja, así como\(\ce{O2}\) evita que salga. El oxígeno se acumula dentro de la hoja y la fotorespiración ocurre en lugar del ciclo Calvino. Aunque esto desperdicia energía para la planta, prevenir la pérdida de agua suele ser una prioridad mayor. Sin embargo, algunas plantas han desarrollado formas especiales de realizar la fotosíntesis que previenen o limitan la fotorespiración.
La Fotosíntesis C4 es para Plantas Adaptadas a Ambientes Calientes
En la mayoría de la fotosíntesis, el primer producto del ciclo Calvino es un compuesto de 3 carbonos, por lo que este tipo de fotosíntesis se llama C3. Para plantas adaptadas a ambientes particularmente calurosos, el primer compuesto formado tiene 4 átomos de carbono, de ahí la fotosíntesis C4. En estas plantas, RubiSco se restringe a las células de la vaina del haz de la hoja. El dióxido de carbono se convierte en un ácido y se transporta a las células de la vaina del haz donde se convertirá de nuevo en\(\ce{CO2}\). Esto mantiene alta la concentración donde RubiSco está activo, evitando la fotorespiración.
La fotosíntesis CAM es para plantas adaptadas a ambientes secos
Las plantas CAM se encuentran a menudo en ambientes desérticos. Hace demasiado calor y/o seco para mantener los estomas abiertos durante el día, por lo que solo los abren por la noche. Sin embargo, no hay luz por la noche para hacer fotosíntesis. Para resolver esto, las plantas CAM han evolucionado para tomar\(\ce{CO2}\) en la noche y almacenarla en la vacuola central en forma de un ácido. Aquí es donde CAM recibe su nombre: Metabolismo Acido Crassuláceo. Durante el día, el ácido se vuelve a convertir en\(\ce{CO2}\), y el ciclo Calvino puede tener lugar junto a la cadena de transporte de electrones.
En ambos tipos de fotosíntesis, los compuestos deben formarse, transportarse y romperse de nuevo. Cada una de estas tareas cuesta energía para realizar, pero supera la energía perdida por la fotorespiración.